Светодиоды в нашей жизни перестали занимать сегмент лишь красочного декоративного освещения. Разработчики и производители светоизлучающих диодов успешно решают задачу создания источников света для использования светодиодной техники в повседневности. Имеется в виду так называемое «белое» освещение. Создание осветительных установок комфортного внутреннего освещения и вовсе было бы невозможно без создания светодиодов белого свечения. За кажущейся простотой названия данного типа светодиодов скрываются сложные технологические процессы. О методах получения белых светоизлучающих диодов, об их особенностях и свойствах пойдет речь в этом обзоре.
Светодиоды в нашей жизни перестали занимать сегмент лишь красочного декоративного освещения. Разработчики и производители светоизлучающих диодов успешно решают задачу создания источников света для использования светодиодной техники в повседневности. Имеется в виду так называемое «белое» освещение. Создание осветительных установок комфортного внутреннего освещения и вовсе было бы невозможно без создания светодиодов белого свечения. За кажущейся простотой названия данного типа светодиодов скрываются сложные технологические процессы. О методах получения белых светоизлучающих диодов, об их особенностях и свойствах пойдет речь в этом обзоре.
Существует три способа создания белых светодиодов.
1. Смешение излучения трёх люминофоров (красного, зелёного и голубого), которые возбуждаются ультрафиолетовым светодиодом. Этот способ использует принципы и люминофоры, хорошо разработанные в технологии люминесцентных ламп.
2. Смешение излучения голубого светодиода с излучением либо желто-зелёного люминофора, либо зелёного и красного люминофоров, возбуждаемых его голубым излучением. Этот способ прост, поэтому в настоящее время является наиболее экономически выгодным. У описанных методов есть некоторые недостатки:
- Во-первых, светоотдача недостаточно высокая из-за преобразования света в слое люминофора.
- Во-вторых, трудно точно проконтролировать равномерность нанесения люминофора в технологическом процессе и, следовательно, цветовую температуру.
- И, в-третьих, люминофор стареет быстрее, чем сам светодиод. Это приводит к тому, что не экономно используется заложенный ресурс источника света, что негативно сказывается при обслуживании светильников с такими светодиодами (возрастают эксплуатационные затраты).
Поскольку белые светодиоды используются для целей общего освещения, крайне важно упомянуть о цветопередаче. В многокристальном белом светодиодном источнике света цветность излучения определяется пропорцией, в которой взяты излучения кристаллов. Это соотношение обеспечивается тем, что через каждый из кристаллов пропускается ток определённой величины. Он обеспечивается пускорегулирующей аппаратурой. Но возможны колебания сети и среди светодиодов, производимых по существующим на данный момент технологиям, всегда есть некий разброс по электрическим характеристикам – сопротивлению, прямому напряжению. Таким образом, для обеспечения заданных цветовых характеристик излучения необходимо определить – в каких пределах возможно варьирование температуры перехода в кристалле и тока, пропускаемого через кристалл, и каковы предельные значения этих «отклонений».
С описанными выше задачами успешно справляются производители светодиодной продукции.
Достижения в области светотехники светодиодов на данный момент таковы:
- световой поток белых светодиодов уже превышает 260 лм;
- световая отдача доходит до значения 200 лм/Вт;
- срок службы при минимальном спаде светового потока составляет 70 тысяч часов (против среднего значения 40-50 тысяч);
- общий индекс цветопередачи находится на уровне 90 (то есть белые светодиоды могут использоваться при создании освещения мест, где производится напряженная зрительная работа).
- С созданием четырех- и пятикристалльных белых светодиодов общий индекс цветопередачи будет превосходить значение 95;
- Световая отдача таких светодиодов может вырасти до 100 %;
Как было сказано ранее, срок службы белых светодиодов на основе RGB-матрицы больше, чем у светодиодов с люминофорным покрытием; при нынешнем темпе технологического развития срок службы белых светодиодов преодолел планку в 100 тысяч часов.
Таким образом, с продолжением развития белых светодиодов, очевидно, что светодиодные технологии будут занимать все более весомые позиции не только в области внутреннего освещения, но и в других сферах. В том числе, и вытеснять привычные источники света в дорожном, рекламном, промышленном и других отраслях освещения. Лидирующую позицию на мировом рынке производства светодиодов занимает Японская Корпорация «NICHIA», именно их светодиоды используются в производстве приборов LEDPROM.
